Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 2 của bài giảng Lý thuyết ô tô tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: tính kinh tế nhiên liệu của ô tô; tính ổn định của ô tô; tính năng dẫn hướng của ô tô; sự phanh ô tô; dao động ô tô; tính năng cơ động của ô tô; các biện pháp nhằm nâng cao tính năng cơ động của ô tô;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Chƣơng TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ơ TƠ 4.1 Mức tiêu hao nhiên liệu định mức tiêu hao nhiên liệu 4.1.1 Các tiêu đánh giá tính kinh tế nhiên liệu tơ Tính kinh tế nhiên liệu ô tô vận tải đƣợc đánh giá mức tiêu hao nhiên liệu quãng đƣờng 100km, tiêu hao nhiên liệu cho tấn-km Đối với ô tô chở khách đƣợc tính theo mức tiêu hao nhiên liệu cho hành khách-km 100km Mức tiêu hao nhiên liệu cho đơn vị quãng đƣờng chạy qđ ô tô đƣợc xác định theo biểu thức sau: qđ = 100Q Sx (lít/100km) (4-1) Mức tiêu hao nhiên liệu cho đơn vị hàng hoá vận chuyển qC đƣợc xác định theo biểu thức sau: qC = Q n Gt St (kg/Tấn.km) (4-2) Trong đó: Q - lượng tiêu hao nhiên liệu (lít) Sx - Quãng đường chạy ô tô (km) Gt - Khối lượng hàng hoá chuyên chở (Tấn) St - Quãng đường chuyên chở tơ có hàng (km) rn - Tỷ trọng nhiên liệu (kg/lít) 4.1.2 Phƣơng trình tiêu hao nhiên liệu Tính kinh tế nhiên liệu tơ phụ thuộc vào tính kinh tế nhiên liệu động tiêu hao công suất để khắc phục lực cản chuyển động Mức tiêu hao nhiên liệu theo thời gian đƣợc tính theo biểu thức: Q n GT = (kg/h) ( 4-3) t Để đánh giá mức tiêu hao nhiên liệu động ta dùng mức tiêu hao nhiên liệu có ích ge: G Q n ge = T (kg/kWh) ( 4-4) Ne N et Trong đó: Ne- Cơng suất có ích động (kW) Thơng qua thí nghiệm động tính tốn, ta xây dựng đƣợc đồ thị quan hệ công suất động Ne suất tiêu hao nhiên liệu động với số vòng quay trục khuỷu: Ne = f(ne) ge = f(ne) Đồ thị trình bày hình 4.1 đƣợc gọi đƣờng đặc tính tốc độ ngồi động Từ công thức 4-1 4-4 ta rút đƣợc biểu thức tính mức tiêu hao nhiên liệu nhƣ sau: 66 qđ = 100 ge Net 100 ge Ne S x n v n (lít/100km) (4-5) Trong đó: Sx vận tốc ô tô (km/h) t v= Khi ô tô chuyển động, công suất cần thiết phát để khắc phục lực cản chuyển động nhƣ sau: Ne = P P Pj 1000t v (kW) (4-6) Hình Đƣờng đặc tính ngồi động Nhƣ mức tiêu hao nhiên liệu là: qđ = P P Pj 0,36 ge nt (lít/100km) (4-7) Biểu thức (4-7) gọi phƣơng trình đánh giá mức tiêu hao nhiên liệu ô tô chuyển động không ổn định Khi ô tô chuyển động ổn định (Pj = 0) biểu thức có dạng: qđ = P P 0,36 ge nt (lít/100km) (4-8) 4.1.3 Khái niệm định mức tiêu hao nhiên liệu Phần xác định phƣơng pháp xác định mức tiêu hao nhiên liệu ô tô mặt lý thuyết Trong điều kiện thức tế nhiều yếu tố ảnh hƣởng tới mức tiêu hao nhiên liệu ô tô nhƣ lùi xe, quay đầu xe, xếp dỡ hàng hố, qua phà Qua phân tích cơng thức lý thuyết kết hợp với điều kiện sử dụng thực tế ta xác định suất tiêu hao nhiên liệu cho 100km quãng đƣờng xe chạy đƣợc biểu thị theo biểu thức sau: K1S K P K3Z 100 100 qđ = (lít) K1 - Định mức tiêu hao nhiên liệu cho thân ô tô chuyển động tổn thất nội tơ (lít/100km) S - Qng đường ô tô (km) K2- Định mức tiêu hao nhiên liệu cho hàng hoá vận chuyển 100km (lít/100km) P - Cơng vận chuyển (t.km) K3 - Định mức tiêu hao nhiên liệu phụ cho lần xe quay đầu, cho chuyến (lít/lần) Z - Số lần xe quay đầu xe cho chuyến 67 4.2 Đặc tính kinh tế nhiên liệu tơ 4.2.1 Đƣờng đặc tính kinh tế nhiên liệu tơ chuyển động khơng ổn định Sử dụng phƣơng trình (4-8) để tính tốn mức tiêu hao nhiên liệu tơ chuyển động ổn định ta gặp nhiều khó khăn số ge phụ thuộc vào số vịng quay trục khuỷu ne mức độ sử dụng cơng suất động YN Vì ta cần xây dựng đƣờng đặc tính tiêu hao nhiên liệu cho tô Trƣớc tiên ta xây dựng đồ thị mức tiêu hao nhiên liệu động theo mức độ sử dụng cơng suất động (bằng thí nghiệm), nghĩa ge = f(YN) ứng với số vòng quay khác động (hình 4.2) Qua đồ thị ta thấy mức độ sử dụng công suất động tăng suất tiêu hao nhiên liệu giảm Hình Đồ thị đặc tính tải trọng động (ne’>ne’’>ne’’’) Hình Đồ thị cân cơng suất ô tô với hệ số cản khác mặt đƣờng Tiếp ta xây dựng đồ thị cân công suất ô tô chuyển động ổn định với hệ số cản mặt đƣờng khác để tìm mức độ sử dụng cơng suất động YN (hình 4.3) Hình 4.3 đồ thị cân công suất động cho số truyền có đƣờng N với trị số khác Dựa vào đồ thị này, ta xác định YN ứng với số vòng quay động ne Từ đồ thị YN, ne tìm đƣợc đồ thị 4.3, dựa vào đồ thị 4.2 ta tìm đƣợc ge động Sau tính tốn đƣợc trị số P , P tƣơng ứng thay chuyển động ổn định ta xác định đƣợc mức tiêu hao nhiên liệu nhƣ hình 4.4 đƣợc gọi đồ thị đặc tính tiêu hao nhiên liệu tơ Hình 4 Đồ thị đặc tính tiêu hao nhiên liệu ô tô chuyển động ổn định 68 Khi thay tất trị số tìm đƣợc vào phƣơng trình 4-8, ta xác định trị số mức tiêu hao nhiên liệu ô tô chuyển động ổn định Trên đƣờng cong đồ thị có hai điểm đặc trƣng: - Điểm thứ xác định mức tiêu hao nhiên liệu nhỏ qđmin vận tốc điểm đƣợc gọi vận tốc - Điểm thứ hai nút cuối đƣờng cong, đặc trƣng cho mức tiêu hao nhiên liệu động làm việc chế độ toàn tải (a, b, c) tƣơng ứng với vận tốc chuyển động ô tô hệ số cản khác 4.2.2 Tính kinh tế nhiên liệu ô tô chuyển động không ổn định Ta biết rằng, phần lớn thời gian hoạt động ô tô chuyển động khơng ổn định: lúc chuyển động có gia tốc, lúc lăn trơn, lúc phanh Chúng ta xem xét đồ thị hình 4.5 minh hoạ chu kỳ chuyển động ô tô Giả sử cho ô tơ tăng tốc đến vận tốc v1, sau cho lăn trơn đến vận tốc giảm đến v2, trình gọi chu kỳ gia tốc - lăn trơn ô tô Chu kỳ đƣợc lặp lặp lại 4.2.2.1 Lượng tiêu hao nhiên liệu trình sử dụng tơ Lƣợng tiêu hao nhiên liệu qúa trình sử dụng tơ đƣợc xác định theo biểu thức sau: Qj = At g etb (4-9) 36.105 Trong đó: Getb - suất tiêu hao nhiên liệu có ích trung bình động khoảng vận tốc v1 - v2 (kg/kwh) At- tổng số cơng tiêu tốn q trình tăng tốc: At = Ac Ad t Trong đó: Ac - cơng tiêu tốn để khắc phục lực cản: Ac = (P + P ) Sj Sj- quãng đường ô tô chuyển động tăng tốc (m) P - Lực cản khơng khí: P = W vtb2, vtb = v1 v2 Ad- công cần thiết để tăng động ô tô (Nm) Ad = G 2 v1 v2 jb b21 b22 2g Trong đó: jb - tổng mơ men qn tính bánh xe 1 , 2 - vận tốc góc bánh xe , tương ứng với lúc cuối lúc bắt đầu 69 tăng tốc (ứng với vận tốc v1, v2 ô tô) 4.2.2.2 Xác định lượng tiêu hao nhiên liệu ô tô thời gian chuyển động lăn trơn Lƣợng tiêu hao nhiên liệu đƣợc xác định theo biểu thức: Qlt = Gxxtlt 3600 (kg) (4-10) Trong đó: Gxx - lượng tiêu hao nhiên liệu lăn trơn (kg) tlt - thời gian lăn trơn (s) tlt = v1 v2 jtb (s) (4-11) Trong đó: Jtb - gia tốc chậm dần trung bình chuyển động lăn trơn (m/s2) P Pxx g (m/s2) Jtb = G i Trong đó: Pxx - lực ma sát hệ thống truyền lực động làm việc không tải, thu gọn bánh xe chủ động (N) i - hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay chuyển động lăn trơn Từ cơng thức 4-10 4-11 ta có: Qlt = Gxx v1 v2 3600 jtb (kg) (4-12) Vậy tổng lƣợng tiêu hao nhiên liệu cho chu kỳ gia tốc - lăn trơn là: Qt = Qj + Qlt (kg) (4-13) Qt = At getb Gxx v1 v2 36.105 3600 jtb (kg) Nếu xác định đƣợc quãng đƣờng ô tô chuyển động tăng tốc Sj chuyển động lăn trơn Slt, ta tìm đƣợc mức tiêu hao nhiên liệu đơn vị quãng đƣờng chạy nhƣ sau: Qst = 100Qt S j Slt n (lít/100km) (4-14) 4.3 Tính kinh tế nhiên liệu tơ có truyền động thuỷ lực Ngày nay, có nhiều tơ sử dụng truyền động thuỷ lực nhƣ ly hợp thuỷ lực, biến mơ thuỷ lực Khi tơ có truyền động thuỷ lực việc xác định tiêu đánh giá tính kinh tế nhiên liệu tơ cần lƣu ý số vấn đề sau: - Cần có đồ thị thực nghiệm động cơ: quan hệ mơ men xoắn trục khuỷu với số vịng quay Me = f(ne) mức tiêu hao nhiên liệu-giờ với số vòng quay GT = f(ne) mức độ sử dụng cơng suất khác - Cần có đƣờng đặc tính khơng thứ ngun biến mơ 70 - Cần xây dựng quan hệ làm việc đồng thời động biến mô - Xác định thông số cần thiết đặt trục sơ cấp hộp số Sau có đầy đủ thơng số cần thiết, ta dùng cơng thức (4-7) (4-8) để đánh giá mức tiêu hao nhiên liệu ô tô chuyển động ổn định khơng ổn định Đối với tơ có trang bị hộp số vơ cấp, ngun lý đảm bảo cho động làm việc chế độ kinh tế nhiên liệu tốt điều kiện mặt đƣờng nhƣ Tuy nhiên có truyền động thuỷ lực hiệu suất truyền động giảm, khu vực có tỷ số truyền ibm nhỏ Vì đặt biến mơ thuỷ lực lên tơ mức tiêu hao nhiên liệu tăng, tăng từ 25 30% Để khắc phục vấn đề này, ngƣời ta lắp thêm hộp số khí để tăng số vịng quay bánh tuốc bin tốc độ ô tô nhƣ cũ, nâng cao đƣợc hiệu suất truyền động CÂU HỎI ÔN TẬP Nêu tiêu kinh tế nhiên liệu ơtơ Viết phƣơng trình tiêu hao nhiên liệu ơtơ Trình bày đặc tính tiêu hao nhiên liệu ơtơ chuyển động ổn định Trình bày đặc tính tiêu hao nhiên liệu ôtô chuyển không động ổn định 71 Chƣơng TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA Ơ TƠ 5.1 Khái chung tính ổn định Một cách khái quát, tính ổn định ô tô khả giữ đƣợc quỹ đạo chuyển động theo yêu cầu điều kiện chuyển động khác tuỳ vào điều kiện chuyển động tơ, đứng n, chuyển động đƣờng bằng, đƣờng dốc, quay vịng phanh loại đƣờng khác Trong điều kiện chuyển động phức tạp nhƣ vậy, ô tô cần giữ quỹ đạo chuyển động cho khơng bi lật đổ, không bị trƣợt, cầu xe không bị lệch giới hạn cho phép để đảm bảo cho xe chuyển động an toàn Ở ta nghiên cứu tính ổn định tơ để xe khơng bị lật đổ trƣợt xe đứng yên dốc nghiêng dọc xe chuyển động loại đƣờng khác 5.2 Tính ổn định dọc ô tô 5.2.1 Tính ổn định dọc tĩnh Tính ổn định dọc tĩnh ô tô khả đảm bảo cho xe không bị lật đổ bị trƣợt đứng đƣờng dốc nghiêng dọc Khi ô tô đứng dốc nghiêng dọc quay đầu lên bị tác dụng lực sau (theo sơ đồ 5.1a) a) b) Hình Sơ đồ lực mơ men tác dụng lên ô tô đứng dốc a.Xe quay đầu lên dốc b Xe quay đầu xuống dốc Trọng lƣợng ô tô đặt trọng tâm xe G Do có góc dốc nên G đƣợc phân thành hai thành phần G.cos G.sin Các phản lực thẳng đứng Z1, Z2 ta có Z1 + Z2 = G.cos Thành phần Gsin trọng lƣợng có xu hƣớng kéo xe trƣợt xuống dốc Sơ đồ hình 5.1a ứng với xe đứng dốc quay đầu lên Khi góc dốc tăng dần lúc bánh xe trƣớc nhấc khỏi mặt đƣờng, lúc phản lực Z1=0, xe bị lật quanh điểm O2 Để xác định góc đốc giới hạn mà xe bị lật đổ, ta lập phƣơng trình mơ 72 men tất lực điểm O2 rút gọn với Z1 = đƣợc : G.b.cosl – G.hg.sinl = tgl = b hg (5-1) (5-2) Trong đó: 1 - góc dốc giới hạn mà xe bị lật đứng yên quay đầu lên dốc b, hg - kích thước toạ độ trọng tâm (hình 5.1) Trƣờng hợp xe đứng dốc quay đầu xuống (hình 5.1b) ta làm tƣơng tự cách lấy mô men lực điểm O1, sau thay Z2 = rút gọn ta đƣợc tgl = a hg (5-3) Trong đó: l- góc dốc giới hạn mà xe bị lật đổ đứng yên quay đầu xuống dốc Qua biểu thức trên, ta thấy góc dốc giới hạn lật đổ tĩnh phụ thuộc vào toạ độ trọng tâm xe Khi xe đứng dốc, ổn đình bị lật đổ, xe cịn bị trƣợt xuống dốc không đủ lực phanh độ bám không tốt bánh xe với mặt đƣờng Để tránh cho xe không bị trƣợt xuống dốc ngƣời ta thƣờng bố trí hệ thống phanh tay xe Trƣờng hợp lực phanh lớn đạt đến giới hạn bám, xe bị trƣợt xuống dốc Ta có: PPmax = .Z2 = G.sinl (5-4) Trong đó: PPmax - Lực phanh lớn bánh xe sau; - Hệ số bám dọc bánh xe đường Z2 - Phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe sau Giá trị Z2 xác định theo công thức sau: G.a cos G.hg sin Z2 = L (5-5) Thay Z2 vào công thức (5-4) rút gọn ta xác định đƣợc góc dốc giới hạn xe đứng dốc trƣợt (trƣờng hợp quay đầu lên) tgt = a L hg (5-6) Góc dốc giới hạn đứng dốc quay đầu xuống bị trƣợt: tgt = a L hg (5-7) Điều kiện để đảm bảo an toàn cho xe đứng dốc xe bị trƣợt trƣớc bị lật Ta có biểu thức: tgt 300 mm 122 9.2.1.2 Bán kính động dọc 1 động ngang2 Bán kính động dọc ngang đặc trƣng cho hình dạng chƣớng ngại vật mà xe vƣợt qua đƣợc Đó bán kính đƣờng trịn tiếp tuyến với bánh xe điểm thấp gầm xe mặt phẳng dọc ngang Cụ thể: - Bán kính động dọc 1 bán kính lớn mặt trụ tiếp tuyến với bánh xe trƣớc bánh xe sau qua điểm thấp gầm xe mặt phẳng dọc - Bán kính động ngang 2 bán kính lớn mặt trụ tiếp xúc với mặt trongcủa lốp xe bên phải lốp xe bên trái qua điểm thấp gầm xe mặt phẳng ngang Các bán kính nhỏ tính động ơtơ cao Ở tơ có cơng thức bánh xe 4x2, bán kính động dọc thƣờng nằm giới hạn sau: - Ơ tơ du lịch: loại nhỏ từ 2,5 đến 3,5 m, loại trung bình từ 3,0 đến 5,5 m loại lớn từ 5,5 đến 8,5 m - Ơ tơ tải: tải trọng nhỏ 1 từ 2,5÷3,5 m; tải trọng trung bình từ 3,0÷5,5 m; tải trọng lớn từ 5,0÷6,0 m Ở tơ có tính động cao, bán kính động dọc nhỏ so với loại ô tô tƣơng tự nhƣng có tính động thấp, đa số trƣờng hợp bán kính khơng vƣợt q trị 1 từ 2,0÷3,6 m (theo [1], trang 125) 9.2.1.3 Góc động trước góc động sau Khi ôtô cần phải vƣợt qua chƣớng ngại vật lớn nhƣ đƣờng hào, gị đống, cầu phà, … phần nhơ phía sau giới hạn chiều dài sở xe va quệt vào vật cản Vì vậy, tính động xe để vƣợt qua chƣớng ngại phụ thuộc nhiều vào trị số góc động phía trƣớc phía sau - Góc động trƣớc (β) góc nhỏ tạo mặt đƣờng với mặt phẳng tiếp tuyến bánh xe trƣớc qua điểm nhơ đƣờng bao phía trƣớc ô tô - Góc động sau () góc nhỏ tạo mặt đƣờng với mặt phẳng tiếp tuyến bánh xe sau qua điểm nhô đƣờng bao phía sau tơ Ở tơ nay, góc động , β có giá trị sau (theo [1], trang 125): β Ơ tơ du lịch có tính động thấp 15÷200 20÷300 Ơ tơ tải có tính động thấp 20÷400 40÷500 Ơ tơ có tính động cao khơng nhỏ 35÷400 45÷500 Loại ô tô Để nâng cao tính động xe, đặc biệt loại xe thƣờng xuyên làm 123 việc địa hình phức tạp, ngƣời ta cần làm góc động trƣớc sau lớn đến mức 9.2.2 Ảnh hƣởng thơng số kết cấu 9.2.2.1 Ảnh hưởng bánh xe chủ động phía trước Các xe có bánh xe chủ động phía trƣớc có khả khắc phục chƣớng ngại thẳng đứng tốt nhiều so với xe có bánh trƣớc bị động Trƣờng hợp bánh xe trƣớc bánh bị động Hình Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe khắc phục lực cản thẳng đứng a) Đối với bánh xe trước bị động b) Đối với bánh xe trước chủ động Hình 9-2a sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe bị động phía trƣớc khắc phục chƣớng ngại vật thẳng đứng có độ cao h Ở trƣờng hợp này, lực tác dụng lên bánh xe bao gồm: - Tải trọng Gb phân bố lên bánh xe trƣớc - Lực đẩy từ khung xe T - Phản lực từ chƣớng ngại vật (phản lực mặt đƣờng) tác dụng lên bánh xe R RZX Từ điều kiện cân bánh xe ta có: Zb = G b Theo sơ đồ lực hình 9-2a: X=T Z Xtg 1 Ttg1 Gb Ttg1 T Gb tg Từ tam giác ACO ta có: tg CO CA rh 2rh h (9-1) Do đó: 124 G T b Gb tg Trong đó: 2rh h rh (9-2) r – bán kính bánh xe h – độ cao chướng ngại vật Từ biểu thức 9-2 ta có nhận xét sau: - Lực đẩy từ khung xe T phụ thuộc vào tải trọng bán kính bánh xe nhƣ độ cao chƣớng ngại vật - Khi gặp chƣớng ngại vật có độ cao h = r T = , có nghĩa xe khơng thể vƣợt qua đƣợc chƣớng ngại bánh xe chủ động có mơ-men kéo cực đại Trƣờng hợp bánh xe trƣớc bánh chủ động Hình 9-2b sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe chủ động phía trƣớc khắc phục chƣớng ngại vật thẳng đứng có độ cao h Ở trƣờng hợp có lực: - Tải trọng Gb phân bố lên bánh xe trƣớc - Lực đẩy từ khung xe T - Phản lực từ chƣớng ngại vật (phản lực mặt đƣờng) tác dụng lên bánh xe R RZX Ngồi bánh xe cịn có mơ-men xoắn Mk nên điểm tiếp xúc bánh xe với mặt đƣờng xuất thêm lực kéo tiếp tuyến Pk Pk Pk' Pk'' Khi chiếu tất lực nói lên mặt phẳng nằm ngang mặt phẳng thẳng đứng ta nhận đƣợc: T X Pk' Gb Z Pk'' Do có thêm phản lực phụ Pk’’ nên cho phép bánh xe chủ động trƣớc dễ dàng vƣợt qua chƣớng ngại vật có độ cao bán kính bánh xe; đồng thời phản lực Pk’ có chiều ngƣợc với phản lực X nên làm giảm lực cản chuyển động bánh xe 9.2.2.2 Ảnh hưởng kết cấu vi sai cầu chủ động Tác dụng vi sai cho phép bánh xe chủ động bên phải bên trái quay với vận tốc khác Trƣờng hợp ma sát nhỏ coi vi sai phân phối mô-men cho bán trục nửa số mơ-men mà nhận đƣợc Giá trị lại bị giới hạn trƣợt quay bánh xe chủ động với mặt đƣờng hệ số bám nhỏ Nhƣ vậy, vi sai đơn giản cầu chủ động làm giảm nhiều tính động ôtô xe hoạt động đƣờng trơn, ƣớt Đồng thời lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động ln bị giới hạn bánh xe có lực bám nhỏ nên lực kéo tiệp tuyến khơng đủ để khắc phục đƣợc lực cản chuyển động ôtô Vi sai phân phối mô-men xoắn cho hai bánh chủ động nhƣ sau: 125 Trong đó: - Bánh quay chậm: M l 0,5(M M r ) - Bánh quay nhanh: M 0,5(M M r ) M – mô-men vỏ hộp vi sai Mr - mơ-men ma sát vi sai có chuyển động tương đối chi tiết Theo quan điểm tính động ma sát vi sai có lợi cho phép truyền mô-men lớn cho bánh xe không trƣợt truyền mô=-men nhỏ cho bánh xe bị trƣợt trƣờng hợp này, giá trị cực đại lực kéo tiếp tuyến tổng cộng truyền đến hai bánh xe chủ động là: Pk max P Trong đó: Mr rb Pmin – lực kéo tiếp tuyến bánh xe có lực bám nhỏ rb – bán kính làm việc trung bình bánh xe chủ động Ma sát vi sai đơn giản thƣờng không lớn nên lực kéo tổng cộng khoảng từ 6% Để tăng lực kéo tiếp tuyến tổng cộng xe có tính động cao, ngƣời ta sử dụng loại vi sai có ma sát cao đƣợc gài tự động gài cƣỡng Các vi sai cho phép tăng đáng kể lực kéo tiếp tuyến ôtô xe hoạt động loại đƣờng trơn, lầy lội 9.2.2.3 Ơtơ nhiều cầu chủ động Một biện pháp kết cấu thƣờng đƣợc sử dụng để nâng cao chất lƣợng bám ơtơ có tính động cao tăng số cầu chủ động Với biện pháp này, ngƣời ta tận dụng tối đa trọng lƣợng bám ôtô Lực bám ôtô gài cầu chủ động dƣợc xác định nhƣ sau: n n 1 P Pi n Gn Trong đó: n – số cầu chủ động ôtô n – hệ số bám bánh xe cầu Gn – trọng lƣợng phân bố lên bánh xe cầu chủ động 9.2.2.4 Vấn đề lưu thông công suất Hiện hầu hết ôtô có nhiều cầu chủ động, cầu đƣợc nối động học cứng với qua hộp phân phối, điều cho thấy mối quan hệ xác định vận tốc góc khơng thay đổi q trình làm việc Nhƣng thực tế cầu đƣợc gài hầu nhƣ ln xảy khơng tƣơng ứng động học bánh xe cầu nhiều nguyên nhân gây nên: bán kính làm việc bánh xe khơng đồng đều, độ mịn lốp, áp suất lốp, tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe,… làm cho tốc độ vòng lý thuyết vb = rb.b bánh xe khác Khi khơng 126 có tƣơng ứng động học bánh xe cầu có trƣợt quay trƣợt lết đƣờng làm xuâts hiện tƣợng lƣu thông công suất Độ không tƣơng ứng động học lớn chất lƣợng bám bánh xe cầu đồng ảnh hƣởng xấu tới tiêu kéo bánh xe xuất trƣợt lết bánh xe cầu Khi thực tế xe cịn số bánh chủ động bánh bị trƣợt lết trở thành bánh bị động Ví dụ: Nghiên cứu chuyển động ôtô 4x4 bánh xe trƣớc bị trƣợt lết Khi bánh xe trƣớc bị trƣợt lết trơt thành bánh xe bị động chịu tác động lực kéo tiếp tuyến âm (-Pk1) đƣợc tạo phản lực đƣờng có chiều ngƣợc với chiều chuyển động ơtơ Lực tạo nên mô-men xoắn truyền tới bánh xe chủ động phía sau qua hệ thống truyền lực Nhƣ vậy, công suât dƣợc truyền tới bánh xe chủ động phía sau hai dịng cơng suất: - Một dòng từ động - Một dòng từ bánh xe phía trƣớc Cả hai dịng cơng suất đƣợc truyền tới bánh xe sau tạo nên lực kéo dƣơng Một phần lực kéo tiếp tuyến Pk2 đƣợc truyền qua khung xe tới bánh xe trƣớc để khắc phục lực cản tạo nên lực kéo âm (-Pk1) Nhƣ công suất đƣợc tạo nên phản lực –Pk1 mặt đƣờng tác dụng lên bánh xe bị trƣợt lết lƣu thơng theo dịng khép kín: từ bánh xe trƣớc bị trƣợt lết qua hệ thống truỳen lực tới bánh xe chủ động, lại từ bánh xe chủ động qua khung xe truyền tới bánh xe bị trƣợt lết Phần công suất vơ ích, chí có hại nguồn lƣợng bổ sung cho ôtô mà gây thêm tải trọng phụ cho hệ thống truyền lực làm tăng tổn thất khí Hiện tƣợng lƣu thơng cơng suất có hại khơng tồn ơtơ có nhiều cầu chủ động trục đƣợc nối với qua hệ thống động học cứng mà xuât cầu chủ động vi sai bánh xe bị gài cứng xe chuyển động đƣờng quay vịng Để tránh tƣợng lƣu thơng cơng suất ơtơ có tính động cao điều kiện làm việc bình thƣờng mặt đƣờng tốt, không nên sử dụng lúc nhièu cầu chủ động gài cứng vi sai bánh xe 9.3 Các biện pháp nhằm nâng cao tính động ơtơ 9.3.1 Nâng cao chất lƣợng động lực học ôtô Chất lƣợng động lực học ơtơ có liên quan chặt chẽ tới khả khắc phục lực cản mặt đƣờng tăng đột ngột: mặt đƣờng mấp mơ, đƣờng dốc… xe có tính động cao cần phải có trị số lực kéo lớn bánh xe chủ động Điều cho thấy muón nâng cao chất lƣợng động lực học ôtô cần: - Nâng cao công suất riêng ôtô 127 - Tăng tỷ số truyền cực đại hệ thống truyền lực - Sử dụng loại hệ thống truyền lực cho phép thay đổi tỷ số truyền mà khơng cần ngắt dịng cơng suất truyền tới bánh xe chủ động 9.3.2 Giảm áp suất riêng phần lên mặt đƣờng Khi ôtô chuyển động mặt đƣờng mềm (đƣờng đất, đƣờng cát,…), phần tử đƣờng có mối liên kết yếu, ẽ bị biến dạng nên lực cản lăn lớn, lực bám nhỏ Vì tăng áp suất riêng phần xe len mặt đƣờng làm tăng vết lún bánh xe, lực cản tăng dẫn đến tính trạng xe bị sa lầy Biện pháp thƣờng dùng để giảm áp suất riêng lên mặt đƣờng là: - Phân bố trọng lƣợng hợp lý cho trục - Sử dụng lốp có kích thƣớc hình dạng profin thích hợp - Giảm áp suất lốp điều chỉnh tự động áp suất xe chạy tuỳ theo điều kiện mặt đƣờng - Tạo độ trùng cho vết bánh xe phía trƣớc phía sau 9.3.3 Nâng cao chất lƣợng bám ơtơ Khi ôtô chuỷen động mặt đƣờng trơn trƣợt, tính động ơtơ phụ thuộc nhiều vào khả bám bánh xe chủ động với mặt đƣờng Vì vậy, để nâng cao tính động ôtô cần nâng cao khả bám bánh xe Có nhiều biện pháp nâng cao khả bám bánh xe mặt đƣờng nhƣ: - Sử dụng loại lốp có dạng hoa đặc biệt, chí số trƣờng hợp đặc biệt cần có thiết bị chống trƣợt nhƣ lắp vịng xích, đai xích vào lốp… - Sử dụng loại vi sai có ma sát lớn đƣợc gài tự động cƣỡng để thay cho cụm vi sai thông thƣờng - Sử dụng xe có nhiều cầu chủ động để tận dụng hết trọng lƣợng ôtô thành trọng lƣợng bám 9.3.4 Tạo thơng số hình học thích hợp Những ơtơ có tính động cao thƣờng đƣợc sử dụng địa hình phức tạp, vìvậy cần phải tạo cho chúng thơng số hình học tính động để di chuyển khơng bị va quệt vào chƣớng ngại vật đƣờng CÂU HỎI ÔN TẬP Định nghĩa tính động tơ Xác định thơng số hình học ảnh hƣởng đến tính động tơ Giải thích khả động tơ có cầu trƣớc chủ động Phân tích ảnh hƣởng hiệu suất riêng vi sai đến tính động tơ Trình bày tƣợng lƣu thơng cơng suất tơ có nhiều cầu chủ động 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GVC TS Lâm Mai Long(2006), Ơ tơ 1, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, 157 trang [2] GVC MSc Đặng Q(2006), Ơ tơ 2, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, 224 trang [3] Nguyễn Hữu Cẩn, Dƣ Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng(2003), Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, 362 trang [4] TS Nguyễn Nƣớc(2002), Lý thuyết ô tô, NXB Giáo dục [5] PGS-TS Phạm Xuân Mai(2004), Lý thuyết ô tô, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 129 ... ) Sj Sj- quãng đường ô tô chuyển động tăng tốc (m) P - Lực cản khơng khí: P = W vtb2, vtb = v1 v2 Ad- công cần thiết để tăng động ô tô (Nm) Ad = G 2 v1 v2 jb b21 b 22 2g Trong... tốc v2 ta xác định đƣợc quãng đƣờng phanh S V1 vdv vdv Smin = g g V? ?2 V2 V1 Smin = v 12 v 22 2? ??.g (7 -2 1 ) Khi phanh ô tô đến lúc dừng hẳn v2 = 0, thì: v 12 Smin = 2? ?? g (7 -2 2 )... 7 -2 ) ta xác Trong đó: 95 định phản lực thẳng góc lên bánh xe Z1, Z2 nhƣ sau: Z1 = Z2 = Gb Pj h g L Ga Pj h g L ( 7-5 ) ( 7-6 ) Trong đó: a, b, hg - tạo độ trọng tâm ô tô L- chiều dài sở ô tô